(57)【要約】【課題】肌に接触して冷却および加温して刺激を与え、これにより褐色脂肪細胞を活性化する際に、極めて簡単な構造で、かつ、容易に使える冷温刺激装置を提供する。【解決手段】冷却および加温を行うペルチェ素子３２を備える。ペルチェ素子３２の冷却および加温を行う二つの面３３，３５のうちの一方の面３３側に設けられ、ペルチェ素子３２と肌との間に介在して熱を肌に伝導する熱伝導部材３１を備える。ペルチェ素子３２に電流を流すとともに所定期間毎に電流の方向を反転して、ペルチェ素子３２の一方の面３３側を低温状態と高温状態との間で切り替える制御をする制御手段を備える。熱伝導部材３１を肌の所定部位に当てた状態とするために、熱伝導部材３１およびペルチェ素子３２を支持する支持部材を備える。ペルチェ素子３２の他方の面３５には、放熱のためのヒートシンク３６と排熱ファン３７を備える。【選択図】図２
2010017422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
肌の所定部位に冷却と加温とを交互に行うことで冷温刺激を与える冷温刺激装置であって、
冷却および加温を行うペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の冷却および加温を行う二つの面のうちの一方の面側に設けられ、当該ペルチェ素子と肌との間に介在して熱を当該肌に伝導する熱伝導部材と、前記ペルチェ素子に電流を流すとともに所定期間毎に電流の方向を反転して、前記ペルチェ素子の一方の面側を低温状態と高温状態との間で切り替える制御をする制御手段と、前記熱伝導部材を前記肌の所定部位に当てた状態とするために、当該熱伝導部材およびペルチェ素子を支持する支持部材とを備えることを特徴とする冷温刺激装置。
【請求項２】
前記肌の所定部位が褐色脂肪細胞が多く分布する頸動脈および肩胛骨の周辺部位とされ、前記支持部材が前記所定部位の近傍にペルチェ素子を支持可能とされ、当該ペルチェ素子により前記熱伝導部材を介して前記褐色脂肪細胞に対して冷温刺激を与えることを特徴とする請求項１に記載の冷温刺激装置。
【請求項３】
前記ペルチェ素子の熱伝導部材が取り付けられる面の反対側の面に熱を放出するための放熱手段が取り付けられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の冷温刺激装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、肌に冷却と加温とによる冷温刺激を与えることができる冷温刺激装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
先進国を中心に昨今中高年の肥満が問題となっている。肥満を解消する方法として一般的には積極的に体を動かし（スポーツクラブでの運動や、ジョギング等）、カロリー（エネルギ）を消費させ体脂肪を燃焼させて減らす方法が取られている。
周知の通りカロリーの消費は大きく分けて基礎代謝、運動誘発性代謝、食事誘発性代謝の３つに大きく分けられる。
【０００３】
基礎代謝は、人間が生命を維持していく為に最低限必要なエネルギのことで、睡眠中も含め、一般的な人の全消費カロリーのうち、肺（呼吸）・心臓（１０％）、肝臓（２％）、腎臓（７％）、筋肉（１３％）、脳（１８％）等で合計約７５％を消費している。
運動誘発性代謝は、一般的な人の全消費カロリーのうちの１５〜２０％を消費している。
食事誘発性代謝は、一般的な人の全消費カロリーのうちの５〜１０％を消費している。
【０００４】
すなわち、運動量がそれほど多くない一般の人の場合に、基礎代謝が消費カロリーのうちの多くを占めていることになる。
そして、基礎代謝の一般的な数値は、成人男性で１日１２００〜１６００Ｋｃａｌ、成人女性で１日１０００〜１３００Ｋｃａｌとなっている。女性は男性より基礎代謝が低い傾向にある。これは、妊娠、出産という大切な役目がある為、男性より多くの体脂肪を蓄えており、筋肉量が少ない事が原因と言われている。
【０００５】
また、基礎代謝は男女とも１０代をピークに年齢とともに低下して行き４０代を過ぎると急激に低下していく。しかし、４０代を過ぎても若い頃と同じような食事量（エネルギ量）を取っていると基礎代謝が減った分のエネルギが体脂肪として体内に蓄積されていき、中年以降は太りやすい体質となってしまう傾向にある。
ここで、人間は体温を一定に保つ恒温動物なので寒いと感じると人体に貯えたエネルギ（体脂肪）を燃やしその熱で体温を上げて、体温を一定に維持するようになっている。
これも基礎代謝の一部となり、寒さによりエネルギが多く消費されることになる。
【０００６】
ここで、人体には、白色脂肪細胞と言われ、エネルギ（脂肪）を蓄える細胞と、褐色脂肪細胞と言われ、白色脂肪細胞で蓄えられた脂肪を受け取り燃焼させて熱を生み出して体温を上げる細胞とがある。
そして、褐色脂肪細胞の働きが悪いと脂肪を十分に燃やせず体温を中々上げられない状態となる。逆に褐色脂肪細胞の血流を良くすると全身に暖められた血液が送られる為、体が活発化し、これにより基礎代謝が高められ余分に蓄えられた脂肪が燃焼されることになる。
【０００７】
そして、褐色脂肪細胞は、それが密集している部位、たとえば、首の頸動脈の周囲や背中の肩胛骨の脇（左右の肩胛骨の内側の近傍）を冷やしたり（２０℃位）、温めたり（４０℃位）して温度刺激（冷温刺激）を加えることにより、活性化することが知られている。
これにより、褐色脂肪細胞を活性化して基礎代謝を増加させ、肥満体質から痩身体質への改善を図れる可能性がある。
このような刺激を褐色脂肪細胞に与える方法としては、シャワーで温水と冷水を交互に首筋から背中に掛け流す方法がある。
【０００８】
しかし、これでは入浴時などの限られた状況でしか褐色脂肪細胞の活性化を促すことができない。言い換えれば、褐色脂肪細胞を活性化するためには、服を脱いでシャワーを浴びる必要がある。そこで、たとえば、体脂肪を減少させる為に首の後部から肩甲骨の間にかけて集中している褐色脂肪細胞を刺激する為の冷却・加温用具が提案されている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】特開２００６−５７１８９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、前記冷却・加温用具は、褐色脂肪細胞の活性化専用のものではなく、基本的には炎天下でのスポーツ，
労働等による日射病を防ぐため、首部， 肩部， 背等を冷やす冷却用具として用いるものである。冷却用具として利用する際には、たとえば、冷却材を冷却用具に設けられた収納袋内に入れておく必要がある。また、加温用具として使用する場合には、発熱材を前記収納袋に入れておく必要がある。
したがって、この冷却・加温用具を用いて褐色脂肪細胞の活性化を図るためには、冷却材と発熱材とを用意し、これらを交互に収納袋に入れ替える必要があり、使い勝手の悪いものであった。
【００１１】
また、一般的に、冷却と加温との両方を自動的に行うような装置では、温度の移動を媒介するのに水などの流体（液体）を用いる場合が多く、このような場合には、流体の漏出が発生する可能性があり、この流体の漏出を防止するために、構造的に煩雑になったり、メンテナンスが煩雑になったりする。
【００１２】
本発明は、前記事情に鑑みて為されたもので、冷却材、発熱材等を用いることなく、かつ、水等の流体を用いることなく、電気により冷却および加温を行うとともに、簡略な構造で褐色脂肪細胞の活性化を図ることができる冷温刺激装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記課題を解決するため、本発明の請求項１に記載の冷温刺激装置は、肌の所定部位に冷却と加温とを交互に行うことで冷温刺激を与える冷温刺激装置であって、
冷却および加温を行うペルチェ素子と、当該ペルチェ素子の冷却および加温を行う二つの面のうちの一方の面側に設けられ、当該ペルチェ素子と肌との間に介在して熱を当該肌に伝導する熱伝導部材と、前記ペルチェ素子に電流を流すとともに所定期間毎に電流の方向を反転して、前記ペルチェ素子の一方の面側を低温状態と高温状態との間で切り替える制御をする制御手段と、前記熱伝導部材を前記肌の所定部位に当てた状態とするために、当該熱伝導部材およびペルチェ素子を支持する支持部材とを備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項１に記載の発明においては、冷却材、発熱材、熱伝導用の流体等を用いることなく、ペルチェ素子による冷却と加温による温度変化を肌に接触する熱伝導部材を介して肌に伝達することで褐色脂肪細胞の活性化のための冷温刺激を行うことができる。
したがって、冷却材と発熱材を入れ替えたり、流体を流したりする必要がないので、褐色脂肪細胞を活性化するために冷温刺激を与える冷温刺激装置の構成を極めて簡略化することができる。また、ペルチェ素子に流す電流方向を反転するだけで、冷却と加温とを変更できるので、基本的に自動的に冷却と加温を切り替える事が可能で、使用のための手間がほとんどかからない。
【００１５】
特にペルチェ素子を用いることで、熱伝導部材を介して肌に接触する側の面の温度を、ペルチェ素子に流す電流の方向を反転するだけで、低温にしたり高温にしたりすることが可能なので、部材を動かしたり流体を流したりする構造とする必要がなく、実質的に可動部分なしとすることも可能であり、メンテナンスも極めて容易なものとする事が可能である。また、冷温刺激を与える装置を簡略化できることで、たとえば、携帯可能な構造とするなどして、いつでも使用可能な機器を開発することも可能である。
なお、肌に対して冷却と加温とを交互に行うことで効果が期待できるものであれば、褐色脂肪細胞の活性化以外のことに本発明を用いてもよく、たとえば、自律神経を刺激して血行を促すようなことに利用してもよい。
【００１６】
請求項２に記載の冷温刺激装置は、請求項１に記載の発明において、前記肌の所定部位が褐色脂肪細胞が多く分布する頸動脈および肩胛骨の周辺部位とされ、前記支持部材が前記所定部位の近傍にペルチェ素子を支持可能とされ、当該ペルチェ素子により前記熱伝導部材を介して前記褐色脂肪細胞に対して冷温刺激を与えることを特徴とする。
【００１７】
請求項２に記載の発明においては、効率的に褐色脂肪細胞に冷温刺激を与えて、褐色脂肪細胞を活性化し、脂肪の燃焼を促すことができ、さらには、肥満体質から痩身体質への体質の変換を図ることができる。また、この際に、熱伝導部材を介してペルチェ素子で冷却と加温との両方を交互に切り替えて行うことが可能であり、極めて簡単な構造で、高い効果を得ることが可能となる。すなわち、シャワーを用いた褐色脂肪細胞の活性化に対して簡単にいつでも活性化を行うことを可能とし、かつ、冷却材、発熱材等を用いたり、流体を熱伝導に用いたりするものに比較して、極めて簡単な構造でかつ手間をかけずに冷却と加温とを交互に行うことができる。
【００１８】
請求項３に記載の肌用装置は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ペルチェ素子の熱伝導部材が取り付けられる面の反対側の面に熱を放出するための放熱手段が取り付けられていることを特徴とする。
【００１９】
請求項３に記載の発明においては、ペルチェ素子により肌を冷却する場合に、ペルチェ素子が電流に基づいて熱を一方の面から他方の面に移動させて、一方の面を冷却することになるが、この際に上述の熱の移動に基づいて他方の面の温度が上昇するだけではなく、電流が流れた事に基づく発熱があるので、そのままでは、一方の面を効率的に冷却できず、冷却効率が低下する。そこで、ペルチェ素子の他方の面に放熱手段を設け、当該放熱手段によりペルチェ素子から熱を逃がすことにより、冷却効率の向上を図ることができる。
これにより必要な電力の低減を図ることができる。なお、放熱手段としては、ヒートシンク（放熱板等）、ヒートパイプ、排熱ファン、水冷装置等を用いることができるが、メンテナンス等を考慮した場合に、液体を用いる水冷装置より、ヒートシンクおよび排熱ファンを用いた空冷のものが好ましい。また、ヒートパイプは液体を用いるが密封されてメンテナンスフリーなので、ヒートパイプと、ヒートシンクや排熱ファンとを合わせて用いてもよい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の肌用装置によれば、冷温刺激を肌に与える際に、冷却材、発熱材を必要とせず、かつ、熱を伝導するための流体を必要としないので、冷温刺激装置を簡略化することができる。これにより、シャワーを用いた場合と異なり、いつでも使用可能な冷温刺激装置を開発可能である。また、様々な形態の冷温刺激装置を開発可能であり、たとえば、自動マッサージ椅子や、マットレスや、携帯可能な機器などに組み込むことも可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態に係る冷温刺激装置について、図面を参照しながら説明する。
図１はこの例の冷温刺激装置を示す図、図２はこの例の冷温刺激装置で用いられるペルチェ素子を用いた冷却加温装置を示す図、図３は冷温刺激装置の電気系統を説明するためのブロック図である。
図１に示す冷却刺激装置１０は、寝た状態の人体の頭から背中を下側から支える構造で、たとえば、上半身だけのマットレス状のものである。なお、図１においては、左右幅が狭いものとなっているが、左右幅をたとえばシングルベッド程度としてもよいし、マットレスをシングルベッド程度の大きさを有する全身用のものとしてもよい。また、背中の上部まで至る枕状の構造としてもよい。
【００２２】
冷却刺激装置１０の筐体１１は、基本的に、後述の冷却加温装置３０を人体の所定部位に当接可能な位置に支持できる構造で、かつ、筐体１１内で後述のように発熱する冷却加温装置５０の熱を逃がす内部空間を備えたものとなっている必要がある。なお、上述のヒートパイプ等の高い熱伝導性を有する部材により熱を外部に熱伝導するような場合に、ヒートパイプ等の前記部材を配置可能となっていれば、内部空間を設けない構成としてもよい。以上のような筐体１１は、肌に接触して肌の所定部位を冷却および加温する冷却加温装置３０を、所定部位に接触するように支持する支持部材となっている。なお、筐体１１の人体に接触する部分には、クッション材を配置する構造となっており、これによりたとえばマットレス状や枕状とすることも可能となっている。なお、クッション材としては、各種発泡樹脂等を有効に用いることができ、低反発素材を用いてもよい。
【００２３】
筐体１１は、この例において、寝た状態の人体の背中から頭部までを下から支持する構造となっており、背中を支持する背当て部１２と、背当て部１２に隣接して設けられる首当て部１３と、当該首当て部１３に隣接して設けられる頭当て部１４とを備える。背当て部１２は、人体の腰より上の部分を下から支持するもので、その天板側が腰側から首側に向かうにつれて僅かに高くなるような斜面を構成している。また、首当て部１２および頭当て部１４は、背当て部１２に対して一段高くなる構造で、かつ、一段高くなった部分に人体の首および頭が挿入される凹部１５が形成された状態となっている。
【００２４】
また、凹部１５は、上側に開放された状態となるとともに、首と肩とに対応する部分で背当て部１２側に開放しており、背当て部１２、首当て部１３，頭当て部１４で寝た状態の人体の腰より上の背中、首、頭を一体に支持する構造となっている。
そして、背当て部１２においては、その上に人体の背中が乗った際に、左右の肩甲骨の近傍（周辺）で、左右の肩甲骨のそれぞれ内側（左側肩甲骨の右側および右側肩甲骨の左側）に接触する部分の二カ所に冷却加温装置３０が埋め込まれた状態に筐体１１に支持されて配置される。
【００２５】
そして、冷却加温装置３０の熱伝導部材３１が筐体１１上で寝た状態となる人体の背中側に向かって露出した状態となっている。
また、首当て部１３においては、前記一段高くなった部分に形成された凹部１５の左右の内側面が寝た状態の人体の首の左右側部に接触もしくは近接した状態となる。
そして、筐体１１上で寝た状態の人体の首の左右の頸動脈部分もしくはその近傍（周辺）に接触する位置に冷却加温装置３０が筐体１１の凹部１５の前記内側面側に支持された状態で配置されている。また、首当て部１３においても、冷却加温装置３０の熱伝導部材３１が筐体１１上で寝た状態となる人体の首の左右側面側に向かって露出した状態となっている。
【００２６】
ここで、図１においては、各冷却加温装置３０が筐体１１に固定的に取り付けられた状態となっているが、たとえば、冷却加温装置３０は、その熱伝導部材３１の肌に接触する側の面の面方向に沿った方向（ここでは、たとえば、冷却加温装置３０上のＸＹ軸方向）と、前記面方向に直交する方向（たとえば、冷却加温装置３０上のＺ軸方向）に移動可能となっていることが好ましい。
【００２７】
特に、首当て部１２においては、人体の首のサイズ（太さ）に対応して冷却加温装置３０をＺ軸方向に移動することで、首の太さに係わらず熱伝導部材３１が肌に接触した状態となる。
なお、３軸方向に全て移動可能としたり、Ｚ軸方向だけ移動可能としたり、Ｙ軸方向だけ移動可能としたり、Ｘ軸方向だけ移動可能としたり、これら三つの軸のうち二軸方向だけ移動可能としたりしてもよい。
なお、ＸＹＺ軸に沿って移動させる装置としては、周知のＸＹＺ軸の移動機構を用いることができる。なお、移動自体は手動で行うものとしても、駆動源を備えて自動で行えるものとしてもよい。そして、この場合に冷却加温装置３０は、前記移動機構を介して筐体１１に支持されることになる。
【００２８】
そして、筐体１１では、上側に寝た状態となる人体を支持する天板部２０に対して上下に間隔をあけた状態で底板部２１が配置され、その周囲に天板部２０と底板部２１との周囲を囲う状態で天板部２０と底板部２１を繋ぐ壁部２２が設けられて箱状となっている。
そして、壁部２２には、後述の排熱を排気可能とする排気口２３が設けられている。
【００２９】
次に図２を参照して冷却加温装置３０について説明する。冷却熱装置３０は、冷却および加温が可能な二つの金属板の間に半導体が配置されたペルチェ素子３２と、ペルチェ素子３１の一方の金属板の外面（一方の面３３）に配置された熱伝導部材３１の一部としてのアルミ製の冷温熱板３４と、他方の金属板の外面（他方の面３５）に配置されたアルミ製のヒートシンク３６と、ヒートシンク３６の外側に配置された排熱ファン３７（電動ファン）とを備えるものである。なお、図２において、ペルチェ措置３２が見やすいように、冷温熱板３４と、ヒートシンク３６とを波線で一部透過した状態で図示した。
【００３０】
ペルチェ素子３２は、たとえば、周知の市販のものであり、電流を流すことにより、一方の面３３側の温度が他方の面３５側に移動し、一方の面３３側が冷却され、他方の面３５側が加温される状態となる。また、ここで、流す電流方向を反転すると、すなわち、プラスとマイナスとを逆にすると、他方の面３５側の温度が一方の面３３側に移動し、他方の面３５側が冷却され、一方の面３３側が加温される状態となる。
したがって、肌に接触する熱伝導部材３１が配置される一方の面側を見た場合に、冷却と加温との両方を行うことができる。
【００３１】
前記冷温熱板３４は、熱伝導部材３１の一部となるもので、矩形の金属板としてアルミで構成されているが、熱伝導率の高い部材ならばアルミでなくてもよく、たとえば、銅板であっても良いが、コスト的にアルミ製とすることが好ましい。当該熱伝導部材３１は、ペルチェ素子３２より広い面積を備え、ペルチェ素子３２に接触させた際にペルチェ素子３２と重ならない四隅部に、それぞれ、プレスチックビス４０を挿通可能なビス孔が設けられている。
【００３２】
ここで、冷温熱板３４の表面に図示しない熱伝導シートを貼り付けたものが肌に接触してペルチェ素子３２による上述の冷却された低温状態および加温された高温状態の熱を伝達する熱伝導部材３１となる。すなわち、熱伝導部材３１を介してペルチェ素子３２が肌を冷却したり加温したりすることになる。なお、熱伝導シートを用いることなく、直接冷温熱板３４が肌に接触するようにして、冷温熱板３４を熱伝導部材３１としてもよい。
【００３３】
前記ヒートシンク３５は、矩形板状に構成されるベース板３８と、当該ベース板３８に対して直角に壁状に配置されるとともに互いに平行に配置された複数の排熱フィン３９とからなるものである。なお、排熱フィン３９は、この例において全て同形状とされ、たとえば、矩形板状とされている。
前記ヒートシンク３５のベース板３８は、ペルチェ素子３２より広い面積を備え、前記冷温熱板３４と同様の面積を有し、かつ、冷温熱板３４と全体が重なるように配置される。
そして、ベース板４０のペルチェ素子３２に接触させられる面の当該ペルチェ素子と重ならない四隅部に、それぞれ、プラスチックビス４０と螺合するねじ孔が設けられている。
【００３４】
また、ベース板４０の排熱フィン４０側となる面には、当該排熱フィン４０が設けられていない部分で、かつ、四隅に近い４カ所に排熱ファン３７を固定するためのビス４１用のねじ孔が設けられている。
そして、ペルチェ素子３２の一方の面３３側には、冷温熱板３４が面接触した状態に配置されている。また、ペルチェ素子３２の他方の面３５側にはヒートシンク３６のベース板３８が面接触した状態に配置されている。
なお、上述のペルチェ素子３２と冷温熱板３４およびヒートシンク３６との接触面に存在する微細な凹凸による接触面同士の間の隙間を埋めるための熱伝導用のシリコングリスやシリコンシートを接触面同士の間に配置してもよい。
【００３５】
そして、冷温熱板３４とヒートシンク３６との間にペルチェ素子３２を挟んだ状態で、冷温熱板３４とヒートシンク３６を上述のプラスチックビス４０で締結した状態に固定する。これにより、冷温熱板３４とヒートシンク３６との間にペルチェ素子３２が挟まれた状態に固定される。なお、金属に比較して熱伝導性が低いプラスチックビス４０を用いることで、冷温熱板３４とヒートシンク３６との間で大きな熱伝導が行われるのを防止している。
【００３６】
すなわち、冷温熱板３４が冷却されて低温となる際にヒートシンク３６が加温されて高温となり、冷温熱板３４が加温されて高温となる際にヒートシンク３６が冷却されて低温となるので、ペルチェ素子３２の稼働中は、冷温熱板３４とヒートシンク３６との間に温度差が存在し、両者間で熱が伝導してしまうと、冷温熱板３４の冷却および加温の効率が低下してしまう。そこで、両者間の熱伝導を防止するために両者を熱伝導性の低いプラスチックビスで締結している。
また、ヒートシンク３６の排熱フィン４０の先端側には、排熱ファン３７が固定される。この際にビス４１で固定されるが、ビス４１は、排熱フィン４０先端側の排熱ファン３７からベース板３８まで延出するように配置され、先端がベース板３８のねじ孔に螺合されている。
【００３７】
排熱ファン４０は、たとえば、電子部品等の冷却に用いられる小型の電動ファンであり、排熱フィン４０の周囲の排熱フィン４０からの熱で温められた空気を吹き飛ばし、排熱フィン４０の周囲に常温の空気を導入するようになっている。
また、逆に冷却された空気を吹き飛ばして常温の空気を導入することも可能である。
【００３８】
ここで、上述のヒートシンク３６および排熱ファン３７などの放熱手段は、一方の面３３が低温となった際に、他方の面３５が高温となり、一方の面３３が高温となった際に他方の面３５が低温となるペルチェ素子において、互いに相反する状態となる部分（一方の面３３と他方の面３５と）が近接しているので、どうしても温度が伝達される可能性がある。したがって、たとえば、一方の面３３側における冷却効果を用いる場合に、他方の面３５が高温となっているのを上述の放熱手段により冷却すれば、一方の面３３の冷却効果をより高めることができる。
【００３９】
また、逆に一方の面３３における加温効果を用いる場合に、他方の面３５が低温となっているのを上述の放熱手段により温めれば、一方の面３３の加温効果をより高めることができる。
また、ペルチェ素子３２全体としては、電流が流れると電気抵抗により発熱することになり、上述の温度の移動に基づく放熱よりも多くの熱量が放熱される。したがって、一方の面３３の冷却効果を用いる場合に、他方の面３５で放熱してやることにより、冷却効果をより高めることができる。
【００４０】
なお、他方の面３５が高温状態となりこれを放熱手段で放熱すると、筐体１１内に熱気が貯まることになるが、筐体１１に排気口２３を設けることで、熱気を逃がすことができる。なお、排気口２３に電動ファンを設けてもよい。この際に排気ではなく、吸気を行うように電動ファンを設置し、排気口２３の一部を吸気口としてもよい。
【００４１】
図１に示すように筐体１１には、上述の冷却加温装置３０をコントロールするコントローラ５０が繋がれている。コントローラ５０には、操作パネル５１が設けられるとともに、筐体１１に取り付けられた冷却加温装置３０と信号線および電力線からなる電線５２で接続されている。また、コントローラ５０は、商用電源に接続される電源コード５３が接続されている。
【００４２】
コントローラ５０には、図３に示すように、電源回路６１と、極性切替電子回路６２と、温度検知電流制御回路６３とを備える。
電源回路６１は、電源コード５３により商用電源に接続され、交流電流を直流電流に変換して、コントローラ５０の極性切替電子回路６２や温度検知電流制御回路６３等に直流電流を供給するとともに、冷却加温装置３０のペルチェ素子３２および排熱ファン３７に直流電流を供給する。
【００４３】
また、温度検知電流制御回路６３は、ペルチェ素子３２の一方の面３３もしくは冷温熱板３４に設けられた温度センサ６４に接続され、ペルチェ素子３２の一方の面３３側の熱伝導部材３１（冷温熱板３４）が所定温度となるようにペルチェ素子３２に流す電流量（電力）を制御するものであり、設定温度より低い場合に電流量を増加し、設定温度より高い場合に電流量を低下させるものである。なお、この例では、肌の冷却と、肌の加温とを交互に行うため、熱伝導部材３１側の設定温度には、所定温度として低温の２０℃と、高温の４０℃とが設定されている。
【００４４】
なお、これら二つの設定温度は、一例であり、他の温度としてもよい。また、設定温度を操作パネル側からのデータ入力により、たとえば、１５℃から２５℃や、３７℃から４２℃等のような設定された温度範囲内で変更可能としてもよい。
極性切替電子回路６２は、ペルチェ素子３２に電流を流す（電力を供給する）ものであるとともに、設定された所定期間が経過するたびに電流の方向を反転して、プラスとマイナスの極性を逆にするものである。これにより、ペルチェ素子３２の一方の面３３側を定期的に低温状態と高温状態とに切り替えることができる。
【００４５】
この例では、たとえば、ペルチェ素子３２の一方の面３３側が冷える側に電流を流して冷却し、熱伝導部材３１を２０℃程度の低温状態とする。そして、この低温状態を１分保持した後に、ペルチェ素子３２に流す電流を反転させ一方の面３３側を加温する。この際に３０秒程度で２０℃程度から４０℃程度まで加温する。そして、４０℃程度の高温状態となったらこの状態を１分間保持する。そして、１分経過後に、再び、前記電流を反転させ一方の面３３側を冷却し、約３０秒で４０℃程度から２０℃程度とし、２０℃程度で１分間保持する。
【００４６】
そして、上述の加温と冷却とを繰り返すことにより、低温状態と高温状態とを交互に発生させる。なお、２０℃と４０℃との間の冷却および加温の期間を３０秒としたが、ペルチェ素子３２の能力に応じて短くしたり長くしたりしてもよい。また、低温状態および高温状態に保持する時間を１分間としたが、これをたとえば、３０秒程度から２分程度に変更したり、最広い範囲で変更したりしてもよい。
また、低温状態と高温状態とで保持する時間を同じにせずに異なるものとしてもよい。たとえば、高温状態を３０秒として、低温状態を１分としてもよい。
また、操作パネル５１を用いて、低温状態に保持する時間、高温状態に保持する時間、冷却して温度を下げる時間（時間当たりの低下する温度に対応する）、加温して温度を上げる時間（時間の当たりの昇温する温度に対応する）を変更可能としてもよい。
【００４７】
この例においては、各冷却加温装置３０の排熱ファン３７には、電源回路６１からそれぞれ電力線６６を介して並列に電流が供給されるようになっており、コントローラ５０の操作パネル５１の電源スイッチを入れることにより、排熱ファン３７が回転し、電源スイッチを切ることにより、排熱ファン３７が停止する。したがって、ペルチェ素子３２の一方の面３３側が冷却時でも加温時でも排熱ファン３７が回転して、ヒートシンク３６の温度を常温（ここで、常温は筐体１１の内部温度）に近づけるようにしている。すなわち、ヒートシンク３６の温度が常温より高い場合に冷却し、常温より低い場合に加温した状態となる。
なお、ペルチェ素子３２の他方の面３５もしくはヒートシンク３６に温度センサを設けるとともに排熱ファン制御回路を設け、温度によって排熱ファンを起動もしくは停止したり、ファンの回転速度を高くしたり低くしたりしてもよい。
【００４８】
また、この例では、各ペルチェ素子３２に対して電源線６７により直列に電流を供給するようにし、かつ、前記温度センサ６４を一つの冷却加温装置３０にだけ設け、４つの冷却加温装置３０に流す電流を制御するようにしている。これにより、温度センサ６４の数を減らすとともに、温度検知電流回路６３や極性切替電子回路６２で直列に繋がれた４つのペルチェ素子３２を一括して制御する構成となり、部品点数等の削減によるコストダウンを図ることができる。
なお、各冷却加温装置３０毎に温度センサ６４を設け、各冷却加温装置３０を並列に接続し、各冷却加温装置３０毎に温度制御する構成としてもよい。
【００４９】
以上のような、冷温刺激装置によれば、褐色脂肪細胞が集中する頸動脈および肩甲骨周辺部位に冷却と加温による刺激を与えることができ、これにより褐色脂肪細胞を活性化し、脂肪の燃焼を促すことができる。
また、各冷却加温装置３０においては、ペルチェ素子３２として、たとえば１辺が１ｃｍ〜５ｃｍ程度でかつ厚みが数ｍｍから７ｍｍ程度の板状に形成されたものを用いており、熱伝導部材３１や放熱手段を含めても、たとえば、２ｃｍ〜６ｃｍ程度の辺を有する立方体や直方体内に収まるものとなっている。したがって、冷温刺激装置は、上述のような据え置き型ではなく、立った状態の人体の首に掛けるような構造としてもよい。
【００５０】
さらに、マッサージ用やエステ用の寝台に内蔵したり、自動マッサージ椅子に内蔵したり、リクライニングシートや、ソファ等の椅子などの家具に内蔵したりすることも可能である。また、上述のようにマットレスや枕に内蔵することも可能である。なお、他の装置等に内蔵される場合は、当該装置の骨格部分やケーシング部分に冷却加温装置３０が支持されることになり、これら骨格部分やケーシングもしくはこれらと冷却加温装置３０とを繋ぐ部材がペルチェ素子３２を備えた冷却加温装置３０を支持部材となる。
また、内蔵する際に、冷却加温装置３０の部分、特に、頸動脈の部分を刺激する冷却加温装置３０をマットレス等の冷温刺激装置を内蔵する装置から出没自在に構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態に係る冷温刺激装置を示す概略斜視図である。
【図２】前記冷温刺激装置のペルチェ素子を備えた冷却加温装置を示す概略斜視図である。
【図３】前記冷温刺激装置の電気系統を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０      冷温刺激装置
１１      筐体（支持部材）
３１      熱伝導部材
３２      ペルチェ素子
３６      ヒートシンク（放熱手段）
３７      排熱ファン（放熱手段）
５０      コントローラ（制御手段）
６２      極性切替電子回路（制御手段）
【図１】
2010017422.tif 000003
【図２】
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【図３】
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